研究聲發(fā)射技術(shù)于起重機檢測中的應(yīng)用

肖泳江 李忠虎

摘 要：當(dāng)前的社會蓬勃發(fā)展，社會當(dāng)中各項技術(shù)都在不斷的進(jìn)步當(dāng)中，我們將起重機械作為一種極其有用的空間運輸設(shè)備，在對于人類的生產(chǎn)生活過程當(dāng)中占據(jù)了極其重要的地位，也是當(dāng)前對我們社會進(jìn)行現(xiàn)代化改造的一個重要工具和手段，正是起重機具有的巨大市場價值越來越被人重視，所以起重機械行業(yè)得以迅速崛起以及發(fā)展，但是由于工程量大，所以起重機械設(shè)備處在一種長期性的超負(fù)荷運轉(zhuǎn)當(dāng)中，而聲發(fā)射技術(shù)是對于起重機械缺陷檢測的一大重要手段。

關(guān)鍵詞：聲發(fā)射技術(shù)；起重機檢測；缺陷檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.038

1 前言

一般將起重機械廣泛應(yīng)用于建筑、冶金、機械制造等諸多的行業(yè)當(dāng)中，也是我們最常用到的特種設(shè)備之一，我們當(dāng)前工業(yè)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，規(guī)模越來越大，起重機在其中需要承擔(dān)的任務(wù)量以及工作強度都在急劇增大，所以起重機械普遍出現(xiàn)了超載的現(xiàn)象，事故發(fā)生率也在逐漸升高，所以，大型起重機械的安全問題，成為人們越來越重視的焦點問題，而聲發(fā)射技術(shù)可以在起重機運行的動態(tài)情況下對起重機內(nèi)部缺陷進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測，因此被廣泛使用。

2 當(dāng)前聲發(fā)射技術(shù)于起重機檢測中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

我們對起重機進(jìn)行檢測與特種機械設(shè)備的檢測已經(jīng)能夠有了足夠清晰的認(rèn)識，但是在實際的檢測過程當(dāng)中并沒有一個明確清晰的判斷標(biāo)準(zhǔn)，而且對于這個方面的檢驗標(biāo)準(zhǔn)，至今我們國家也沒能夠給出一個確定的說法，所以我們當(dāng)前進(jìn)行起重機械的無損檢驗大部分依靠的還是現(xiàn)有無損檢測手段及其他特種設(shè)備無損檢測標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行檢測與評判，但是當(dāng)前我們國家已有的傳統(tǒng)檢測技術(shù)在許多方面都存在有不可避免的缺陷，而基于被動檢測原理的聲發(fā)射技術(shù)特有的無損檢測手段對于這些傳統(tǒng)檢測方法實現(xiàn)了很好的補充。尤其是近十幾年以來電子技術(shù)的飛速發(fā)展，我們對于聲發(fā)射的數(shù)據(jù)所具有的采集能力和信號分析處理能力也在逐步提高，所以聲發(fā)射技術(shù)越來越被我們國家的工程技術(shù)人員重視，成為一種常用的起重機械損傷監(jiān)測方法，我們根據(jù)這幾年對于聲發(fā)射技術(shù)的運用，總結(jié)出了當(dāng)前聲發(fā)射技術(shù)的幾個比較鮮明的特點，具體表現(xiàn)如下：

（1）在進(jìn)行檢測時所使用的聲發(fā)射檢測技術(shù)的應(yīng)用主要還是存在于對于材料內(nèi)部缺陷自身的彈性應(yīng)力波的聲波檢測，根據(jù)這個說明，我們認(rèn)為只要是理論上存在的缺陷就可以用聲發(fā)射技術(shù)檢測出來，而這個特點使得其對于起重機械早期出現(xiàn)的還沒有引起大故障的微小缺陷的檢測十分的重要，也能夠最大限度的減少機械故障帶來的損失，而這也是當(dāng)前已有的其他技術(shù)所不能夠做到的。

（2）聲發(fā)射檢測技術(shù)主要是被動接收來自缺陷源的應(yīng)力波信號，而對于聲發(fā)射傳感器以及放大器我們在進(jìn)行運用的時候只需要實現(xiàn)低壓直流電源就可以使其運行流暢，所以對于電力供應(yīng)的需求相比其他檢測方法而言有很大的簡便空間，對比射線檢測所需要的一個穩(wěn)定的工業(yè)電源，低壓直流電源更加容易實現(xiàn)和達(dá)成，這樣就使得聲發(fā)射技術(shù)在當(dāng)前的環(huán)境惡劣的施工現(xiàn)場進(jìn)行檢測時顯得特別方便和快捷。

（3）聲發(fā)射檢測技術(shù)是動態(tài)檢測，在起重機正常運行的情況下依然可以流暢的進(jìn)行檢測，這也就意味著無需對起重機械進(jìn)行停機檢測，這樣就大大的提高了在對于起重機進(jìn)行檢修時對于施工進(jìn)度造成的浪費，同時更重要的是可以避免對微小缺陷造成漏檢。

（4）聲發(fā)射檢測技術(shù)可以進(jìn)行整體性檢測，對于整個起重機可以進(jìn)行一個全部位置的檢測，而不是只有接近缺陷源位置才可檢測出缺陷，在這個前提下我們能夠進(jìn)一步地對起重機進(jìn)行缺陷位置定位，這個優(yōu)勢是當(dāng)前其他任何無損檢測技術(shù)所不具備的。他們只能進(jìn)行小面積檢測，以及只有當(dāng)缺陷位于被檢區(qū)域時才有可能被檢出。

正是上面提到的種種優(yōu)勢，我們發(fā)現(xiàn)了聲發(fā)射技術(shù)能夠?qū)τ谌毕輽z測更加方便、更加準(zhǔn)確的優(yōu)勢，可以進(jìn)行裂紋的早期檢測、動態(tài)檢測以及微小缺陷檢測。當(dāng)然，有優(yōu)點必然也會有不足，聲發(fā)射技術(shù)的不足主要是傳感器敏感度以及采樣的頻率過高，所以在實際的檢測過程當(dāng)中極易受到外界環(huán)境的干擾，而且數(shù)據(jù)量過大也導(dǎo)致信號在進(jìn)行后期處理時工作量過大。

3 聲發(fā)射技術(shù)在起重機檢測當(dāng)中的應(yīng)用

我們當(dāng)前經(jīng)過了從上個世紀(jì)以來幾十年對于聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展，對于聲發(fā)射技術(shù)用于起重機檢測的運用主要有以下幾點：

（1）我們當(dāng)前已有的聲發(fā)射技術(shù)頻率范圍在幾赫茲至數(shù)兆赫茲，幅值范圍在幾微伏到幾百毫伏之間，所以實際上其信號在大部分時間都比較微弱，我們必須有足夠?qū)I(yè)的聲發(fā)射儀才能夠?qū)崿F(xiàn)對于聲信號的接收，這在我們將其運用到起重機檢測當(dāng)中也是必須準(zhǔn)備好專業(yè)的配套設(shè)施。

（2）我們最初主要是利用聲發(fā)射技術(shù)對已經(jīng)不再使用的起重機進(jìn)行破壞性試驗的實時檢測，主要是通過對于不同的聲發(fā)射源產(chǎn)生的不同強度的聲發(fā)射波長和頻率進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)聲發(fā)射技術(shù)如果與當(dāng)前的載荷技術(shù)相互結(jié)合，必然能夠?qū)崿F(xiàn)對于起重機在投入使用的過程當(dāng)中主要的支撐臂服役情況的更加深入了解，而且通過聲發(fā)射技術(shù)我們能夠?qū)崿F(xiàn)對于裂紋等起重機缺陷的存在對于主梁安全性產(chǎn)生的影響進(jìn)行一個定量分析。

（3）當(dāng)前我們對于聲發(fā)射技術(shù)在起重機檢測當(dāng)中的裂紋檢測的運用實例其實并不是很多，而在對于壓力容器以及機翼損傷方面則表現(xiàn)的比較常見，這主要是由于當(dāng)前聲發(fā)射理論在對于起重機等大型結(jié)構(gòu)進(jìn)行無損檢測的相關(guān)研究做的不夠。

4 結(jié)束語

總之，我國當(dāng)前在對于聲發(fā)射技術(shù)在起重機檢測方面的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，確實存在有相當(dāng)大的進(jìn)步空間，首先是對于檢測標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)該盡快落實到位，而在聲發(fā)射技術(shù)在用于小型結(jié)構(gòu)缺陷檢測方面的應(yīng)用已經(jīng)相對成熟，但對于大型結(jié)構(gòu)的檢測無論是理論還是實驗都剛剛起步，所以我們依然有很長的路要走，要實現(xiàn)對于聲發(fā)射信號處理數(shù)據(jù)庫的建立，對已經(jīng)產(chǎn)生故障原因的全面分析，才能夠真正完成這項技術(shù)的應(yīng)用過程。

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